La nueva inyección directa en motores Diesel

Las constantes mejoras que vienen registrándose en el sistema de inyección de los motores Diesel han desembocado de momento en el llamado "Motor Diesel de Inyección Directa a alta presión". Esta es una nueva tecnología de origen europeo que ya se comercializa con excelentes resultados. En las versiones iniciales emplea un inyector operado directamente por un árbol de levas y situado sobre el centro de la cámara de combustión para inyectar el gasóleo uniformemente. La inyección es controlada por un dispositivo electrónico que consigue la máxima eficiencia del combustible. Estas características proporcionan al motor la rápida ignición al comienzo de combustión propia de los sistemas de inyección indirecta, así como la combustión a alta presión durante el período principal de propagación, característica de los sistemas de inyección directa.

En la anterior tecnología de los motores Diesel una bomba de inyección - distribuidor crea la presión necesaria para inyectar el gasóleo. Los nuevos TDI tienen un sistema de inyección innovador, en el que cada cilindro tiene su propia bomba – integrada en el inyector (bomba inyectora). La presión actúa mecánicamente sobre levas adicionales incorporadas en el árbol de levas, lo cual supone una enorme ventaja: una muy alta presión de hasta 2050 bar es dirigida al orificio de salida de cada inyector (1000 bar era la presión normal). Esto proporciona gases de escape limpios y más rendimiento (115 PS en vez de 110 PS) y par (285 Nm en vez de 235 Nm). El sistema también mejora la atomización de gasóleo, que mejora la ignición, inhibiendo la combustión rápida al comienzo del ciclo de combustión, y reduciendo el ruido y las emisiones de NOx. El gasóleo se distribuye también más uniformemente, favoreciendo una combustión uniforme y mejorando el rendimiento.

Una nueva versión denominada "common rail" utiliza una sola bomba que envía gasóleo a cada inyector a 1350 bares de presión, en tanto que el tiempo de inyección se dosifica electrónicamente desde cada inyector.

Estos motores suelen ir equipados con doble válvula para la admisión y el escape, que incrementa el volumen de aire que entra en los cilindros y disminuye la resistencia a la evacuación de gases en la fase de escape. Este diseño mejora el coeficiente de resistencia a la admisión - escape aproximadamente un 50 por ciento en comparación con la tecnología convencional de dos válvulas por pistón. El rendimiento resulta así mejorado, y los humos negros y partículas resultan disminuidos debido a que el gasóleo se quema en presencia de más aire. Los pistones son ahora especialmente ligeros y resistentes, al fabricarse con una nueva tecnología de compuesto de aluminio infiltrado de aire.

El sistema electrónico de inyección de combustible controla constantemente los cambios registrados en el funcionamiento del motor, incluyendo la posición del acelerador, carga y la velocidad de giro, para dosificar óptimamente la cantidad y tiempo de la inyección. El ruido y las emisiones de NOx se reducen en cualquier condición de carga del motor, debido a que el tiempo de inyección es retrasado en función de esta carga, resultando así mejorada la combustión del gasóleo y permitiendo incrementar la dosis de gasóleo en cada inyección aún en condiciones de carga máxima, sin que resulten incrementados los humos negros.

El motor de inyección directa e ignición por compresión (CIDI) es el motor de combustión interna que se ha probado más eficiente y de momento es uno de los candidatos para equipar el sistema de propulsión de los vehículos del programa "Partnership for a New Generation of Vehicles (PNGV)" que pretende conseguir un vehículo con economía de combustible de hasta 3 l / 100 km. Las barreras técnicas importantes que presentan estos motores son las emisiones de partículas y óxidos de nitrógeno (NOx), así como su mayor costo en comparación con los motores de gasolina. Otras desventajas son su excesivo peso y complejidad, en tanto que su volumen tampoco es muy apropiado. Por el contrario parecen poseer la mejor eficiencia térmica probada hasta el momento en una planta motriz, lo que los hace candidatos para ser instalados en las plantas motrices híbridas.

Antonio Sánchez 1.999

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